Cu-Al-Ni形状记忆合金因其成本低廉、相变温度范围广、易加工及优良的单晶超弹性和形状记忆效应等优点被人们广泛研究。但是多晶Cu-Al-Ni因其晶粒粗大、各项异性因子高、脆性大、热稳定性差等缺点而被严重限制了发展和应用。本文以Cu-12Al-4Ni高温形状记忆合金作为基体,拟选用Mn元素来改善合金的热稳定性,再选Gd元素改善其力学性能及形状记忆效应。先使用合金化的方法来制备Cu-12Al-4Ni-x Mn合金,通过使用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、差热分析仪、电子式万能试验机及电化学工作站分别对Cu-12Al-4Ni高温形状记忆合金的组织结构、马氏体相变热稳定性、力学性能、形状记忆效应及耐蚀性进行系统研究。组织观察结果表明,Mn元素对合Cu-12Al-4Ni金的晶粒尺寸影响较小,Cu-12Al-4Ni-x Mn合金室温下的显微组织均由2H与18R马氏体变体组成。在Gd元素掺杂后合金的显微组织变为单一的18R马氏体变体,同时基体中有第二相Al Cu4Gd出现。Gd元素则明显细化了Cu-12Al-4Ni-1.5Mn合金的晶粒,使其晶粒尺寸从2mm减小一个数量级,达到了200μm。在热循环实验中发现Cu-12Al-4Ni-x Mn合金的相变分两步进行,这是因为其基体中含有2H与18R两种马氏体变体。当x≥1.5时,Cu-12Al-4Ni-x Mn合金表现出了良好的热稳定性优于x<1.5时合金的热稳定性。在Gd元素掺杂后,Cu-12Al-4Ni-1.5Mn-y Gd合金的相变变为一步相变,同时对热稳定性的影响不大。Mn元素具有固溶强化的作用。随着Mn元素含量的增加,Cu-12Al-4Ni-x Mn合金的压缩断裂强度逐渐升高,在x=2时达到最大值587MPa,其压缩断裂应变则先升高后降低,在x=1.5时达到最大值12.8%。Gd元素由于细晶强化,使Cu-12Al-4Ni-1.5Mn-y Gd合金的力学性能进一步提升,随着Gd元素含量的增加,合金的压缩断裂强度先升高后降低,在y=0.3时达到最大值969MPa,压缩断裂应变则一直升高,在y=1时达到15.3%。在8%预应变下Cu-12Al-4Ni-1.5Mn合金与Cu-12Al-4Ni-1.5Mn-0.3Gd合金的形状记忆效应较好,分别为6.4%和6.6%。此外,Mn和Gd元素添加后均对Cu-12Al-4Ni合金的耐蚀性有轻微损害,其中Gd元素的影响相较于Mn元素更大。